鋰離子動力電池健康狀態(tài)評估模型研究
本文關(guān)鍵詞:鋰離子動力電池健康狀態(tài)評估模型研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著社會的發(fā)展,我們越來越注重保護(hù)日常的生活環(huán)境,漸漸的綠色出行成為人們出行時首選的代步方式,所以電動汽車慢慢的走進(jìn)了我們的世界。鋰電池作為組成電動汽車的主要動力元件,準(zhǔn)確了解電池內(nèi)部工作狀態(tài),實時的監(jiān)控電池是否處于正常的工作環(huán)境問題是本課題研究的主要內(nèi)容,我們可以通過估計鋰電池的健康狀態(tài)(SOH)反應(yīng)電池是否健康工作,只有準(zhǔn)確的估計電池的健康狀況才能保證人們的出行安全。本文首先以磷酸鐵鋰電池作為研究對象,介紹了鋰電池健康狀況的基本含義,通過分析鋰電池的工作原理及其組成結(jié)構(gòu)建立了鋰電池的等效電路模型,隨后通過模擬不同的實驗環(huán)境研究了鋰電池的容量衰退特性,最后得出鋰電池的內(nèi)阻變化對其健康狀態(tài)產(chǎn)生明顯的影響,所以本課題主要把電池的內(nèi)阻作為主要因素估算電池的健康狀況。隨后本文介紹了一種B-樣條的曲線聚類算法,實現(xiàn)對內(nèi)阻變化曲線進(jìn)行分類,搭建了實驗基礎(chǔ)環(huán)境,設(shè)計了實驗具體方案,在不同的放電方式下對鋰電池進(jìn)行循環(huán)充放電實驗,實驗過程中采用電池內(nèi)阻測試儀實時記錄其內(nèi)阻變化情況,繪制內(nèi)阻變化曲線圖,并對內(nèi)阻曲線進(jìn)行分類分析,最后根據(jù)實驗取得的數(shù)據(jù)建立基于隱馬爾科夫模型完成了對鋰電池健康狀況進(jìn)行在線估計。
【關(guān)鍵詞】:動力電池 衰退模式 隱馬爾科夫模型 B-樣條
【學(xué)位授予單位】:長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM912
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 第一章 緒論7-16
- 1.1 課題研究目的及意義7-8
- 1.1.1 研究目的7
- 1.1.2 研究意義7-8
- 1.2 鋰離子動力電池健康估算模型研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢8-10
- 1.2.1 鋰離子電池SOH的定義8
- 1.2.2 鋰離子電池SOH的研究方法8-9
- 1.2.3 電池SOH研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢9-10
- 1.3 影響鋰離子電池SOH的因素及表征參數(shù)10-15
- 1.3.1 影響鋰離子電池SOH的內(nèi)部因素10-11
- 1.3.2 影響鋰離子電池SOH的外部因素11-14
- 1.3.3 分析鋰離子電池SOH的表征參數(shù)14-15
- 1.4 本章小結(jié)15-16
- 第二章 鋰電池容量衰退原因及分類16-25
- 2.1 鋰電池簡介及其模型的建立16-19
- 2.1.1 鋰離子電池的組成結(jié)構(gòu)16
- 2.1.2 鋰離子電池工作原理16-18
- 2.1.3 鋰電池等效電路模型18-19
- 2.2 鋰離子電池的容量特性研究19-23
- 2.2.1 不同溫度下長期循環(huán)后容量衰減分析20-21
- 2.2.2 不同放電狀態(tài)下對電池容量衰退分析21-22
- 2.2.3 鋰電池內(nèi)阻對電池容量的影響22-23
- 2.3 鋰電池容量衰減分類23
- 2.4 本章小結(jié)23-25
- 第三章 基于隱馬爾可夫模型的估算電池SOH的方法25-33
- 3.1 鋰離子動力電池健康狀態(tài)評估模型25-26
- 3.1.1 常用電池SOH估算方法與優(yōu)缺點(diǎn)25
- 3.1.2 根據(jù)電池內(nèi)阻曲線估算SOH25-26
- 3.2 鋰電池內(nèi)阻曲線的聚類26-30
- 3.2.1 識別鋰電池內(nèi)阻變化曲線26-27
- 3.2.2 基于B-樣條基底展開的曲線聚類方法27-30
- 3.3 基于隱馬爾可夫的鋰電池內(nèi)阻估算模型30-32
- 3.3.1 定義內(nèi)阻曲線截止點(diǎn)30-31
- 3.3.2 隱馬爾可夫算法的原理31-32
- 3.4 本章小結(jié)32-33
- 第四章 搭建實驗平臺和內(nèi)阻變化曲線33-40
- 4.1 實驗環(huán)境33-36
- 4.1.1 動力電池的選擇33
- 4.1.2 動力電池測試系統(tǒng)33-34
- 4.1.3 數(shù)據(jù)處理軟件34-35
- 4.1.4 恒溫恒濕箱35-36
- 4.2 實驗方案36-38
- 4.2.1 不同充放電電流下電池內(nèi)阻變化36
- 4.2.2 不同充放電深度下電池內(nèi)阻變化36-37
- 4.2.3 不同充放電溫度下電池內(nèi)阻變化37-38
- 4.3 內(nèi)阻曲線聚類38-39
- 4.3.1 聚類誤差圖38-39
- 4.4 本章小結(jié)39-40
- 第五章 搭建模型及估計結(jié)果40-45
- 5.1 建立基于隱馬爾可夫估算模型40-43
- 5.2 鋰電池健康狀態(tài)仿真43-44
- 5.3 本章小結(jié)44-45
- 結(jié)論45-46
- 致謝46-47
- 參考文獻(xiàn)47-50
- 附錄50-51
- 作者簡介51
- 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果51
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